谷物干燥機

谷物干燥機,谷物,干燥機 黑龍江八一農墾大學 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名：于金彪 學 號： 20054024123 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計(論文)題目：順流式谷物干燥機設計 指導教師： 李玉清 2009 年 3 月18 日 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 文 獻 綜 述 1、本課題研究的意義 谷物干燥是谷物收獲后的一個重要環(huán)節(jié)，因為收獲時為了減少田間落粒損失都注意 適時收獲，而適時收獲的谷物其水分較大，如不及時干燥則必造成谷物霉爛變質。據(jù)統(tǒng)計，我國每年收獲的糧食中由于干燥不及時而造成的霉爛損失達500～1000萬屯，估計占全年谷物總產量的1.5%～3%;在南方梅雨季節(jié)較長的省份（江蘇、浙江、安徽、湖北以及上海等），每年糧食霉爛損失高達10%左右，可見谷物干燥是一個不容忽視的問題。 我國各地的谷物干燥對象有所不同，南方的省份主要是干燥水稻，中原省份主要是干燥小麥和水稻，而北方省份主要則是主要干燥玉米、小麥個水稻。 北方省份由于氣候寒冷除考慮一般鼓舞干燥外，還要注意種子水分大時不能安全越冬的問題，因為水分大時種子將遭受凍害，嚴重地降低發(fā)芽率，一次北方的種子（主要指玉米和水稻）要求在外界環(huán)境溫度下降到零下5攝氏度之前必須干燥到安全水分（14%），以保其旺盛的生命力。 據(jù)調查我國幾種主要谷物在收獲時水分及其安全貯存的水分如表0—1 表0—1 幾種谷物收獲時的水分及安全水分 谷物 最高水分 （%） 適時收獲水分（%） 一般水分 （%） 安全貯藏水分 （%） 小麥 38 18～20 9～17 13～14 大麥 30 18～20 10～18 13 燕麥 32 15～20 10～18 14 大豆 20～22 16～20 14～17 13 玉米 35 28～32 14～30 13～14 高粱 35 30～35 10～20 12～13 水稻 30 25～27 16～25 13～14 從表中可看出，各種谷物在干燥中的要求江水幅度一般為5%～10%，個別的要求降水10%～20%。 2、國內外谷物干燥技術的發(fā)展概況 （一）國內情況 我國的谷物干燥（主要指機械干燥）始于50年代，50年代初引進了蘇聯(lián)的高溫干燥機應用于生產，后參照該機型結構和原理自行設計了大型高溫干燥塔，逐步應用在北方的糧食系統(tǒng)中。60～70年代各地自行設計了多種中、小型谷物干燥機，有定點干燥機廠生產，逐步推廣到全國。70～80年代又自行設計了幾種大、中型谷物干燥機，在糧食系統(tǒng)及國營農場中推廣使用。全國各地擁有各種谷物干燥機近兩萬臺，其中主要是中、小、大型干燥機約兩千臺左右。 目前我國的谷物干燥機主要以煙煤為熱源，使用燃煤熱風爐供熱，以熱風為介質進行干燥，對糧食無污染。少數(shù)谷物干燥機（主要在農場）采用柴油爐供熱直接干燥，熱效率較高，但對糧食有一定程度的污染。近年來我國谷物干燥技術發(fā)展較快，高等院校和研究部門所研究的新型干燥工藝逐步應用于生產，干燥機生產廠的新產品不斷增多，產量在逐步擴大，電子計算機模擬分析也開始應用。 目前谷物干燥技術中引人注目的幾個問題如下： 1. 目前 使用的燃煤熱風爐使用壽命較短，熱效率較低，應如何解決？ 2. 我國南方的燃煤供應困難，燃油價格又較高，應如何選擇能源問題？ 3. 對北方高水份糧（如玉米，含水30%以上）的干燥應采用什么樣的干燥原理與工藝？ 4. 我國農村、農場和糧食系統(tǒng)（糧庫）應怎樣合理地布置谷物干燥點及網(wǎng)絡？ （二）國外情況 國外較發(fā)達國家（美、俄、英、法、日等）的谷物干燥已有50多年的歷史，大體經(jīng)歷了三個階段，即50～60年代的谷物干燥機械化階段;60～70年代的鼓舞干燥自動化階段；70～80年代的谷物干燥提高干燥質量和降低干燥成本階段。90年代主要是繼續(xù)提高干燥質量、實現(xiàn)微機控制和微機管理階段。但各國的現(xiàn)時情況亦有所不同。 1.美國：鼓舞干燥機在去哪過應用比較普遍，主要的機型有中、小型低溫干燥倉及大、中興高溫干燥機，這些機器以干燥玉米和小麥為主要對象，以柴油（煤油）和液化石油氣為熱源，采用直接加熱干燥。設備中一般具有：料位控制、風溫控制及出糧水分控制系統(tǒng)。太陽能干燥機在美國開始應用，但由于設備投資大占地面積大等原因，目前應用不多。 2.獨聯(lián)體：谷物干燥機應用比較普遍，大都成了工廠化生產，有較完善的自控系統(tǒng)，其谷物干燥機型以大、中型居多，為高溫干燥方式。較普遍地應用干、濕糧混合加熱干燥工藝（又稱分流循環(huán)干燥工藝），具有一次降水幅度大、節(jié)能和提高干燥質量的優(yōu)點。干燥中采用的熱源是柴油和煤油，為直接加熱干燥。 3.日本：鼓舞干燥設備是從二次大戰(zhàn)后發(fā)展起來的，主要發(fā)展適于干燥水稻的中、小型設備。機型有：小型固定床式谷物干燥機，中、小型循環(huán)式谷物干燥機及大型谷物干燥機等。采用熱源是柴油和煤油，少量采用稻殼為燃料。在個干燥設備中大都裝有較完善的自動控制系統(tǒng)，比較重視干燥質量 3、順流式谷物干燥技術的特點及原理 順流谷物干燥技術是谷物干燥應應用最廣泛的一項技術，順流干燥是指熱介質（熱空氣或爐氣）與谷物共同從上向下流動，故稱為順流。其熱介質首先與溫度最低、水分最大的濕谷物進行接觸，由于兩者的溫差較大，谷物溫度迅速上升達到濕球溫度，而介質溫度隨谷物溫度的升高它本身的溫度迅速下降，知道兩者溫度接近一致后，兩者（介質溫度和谷物溫度）共同隨著谷物水分的下降而下降，直到谷物流入緩蘇段，此時熱風變?yōu)榈蜏仫柡退羝磸U氣（約50攝氏度左右），從廢氣角裝管排出機體外。 在干燥過程中，谷物受高溫時間較短，而受中溫時間較長，故其干燥效果好。為了提高干燥能力常采用高達200攝氏度以上的介質進行干燥，但谷物仍不過熱，廢氣溫度可以控制在50攝氏度左右，這是順流式的一大優(yōu)點。 順流干燥特點：可是用高溫干燥熱介質，單位耗氣量和單位耗熱量低，烘后谷物品質好，特別適于烘干水稻和玉米。 4、參考文獻 [1]劉相東，于才淵，財?shù)氯?常用工業(yè)干燥設備及應該用， 北京：化學工業(yè)出版社，2005 [2]王城芝.谷物干燥原理與谷物干燥機設計，哈爾濱：哈爾濱出版社.1996 [3]徐澤敏，殷勇光，吳文福，日本搗鼓干燥機械化發(fā)展研究，你哦個也機械化研究，2007（6）:210-212 [4]李長發(fā)，趙華海.日本的谷物干燥技術發(fā)展趨向.中國你哦工業(yè)化，2007，（10）：39-41 [5]吳文福，鄭先哲，馬中蘇.谷物干燥儲藏理論與技術.長春：吉林科學技術出版社，2001。 [6]王城芝，汪春等.干濕谷物混合干燥工藝與干燥參數(shù)的研究.農業(yè)機械學報1992.23（1）：63-68 [7]張正榮編.傳熱學.高等教育出版社.1985. [8]曹崇文.谷物干燥數(shù)學模擬.北京：農業(yè)工程大學學報.1986 [9]梁俊英主編.糧食流通工程設計手冊.鄭州.河南科學技術出版社，1997.1107頁 [10]戴天紅，曹崇文.谷物干燥研究中的模糊數(shù)學方法.農業(yè)工程學報，1985 [11]安一祿等.干濕糧混合干燥的谷粒水分傳遞規(guī)律的研究.農機化研究，1993 [12]李士勇等.模糊控制和智能控制理論與應用.哈爾濱工業(yè)大學出版社，1990  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑） 1、 谷物干燥工藝的優(yōu)化設計 谷物干燥工藝的優(yōu)化設計主要是指與以往干燥工藝不同的干、濕糧混合干燥的工藝方法，這種干燥工藝是以熱風和干糧作為干燥介質對濕糧進行干燥（吸濕）的方法，按濕糧水分大小和去濕程度混入一定比例的干糧，使其混合糧否認平均水分達到一定值（一般是高于最終干后水分的2%～4%），經(jīng)過一個流程的干燥后達到最終水分。這種干燥方法又稱分流循環(huán)干燥法，因為作業(yè)時除有濕糧連續(xù)進入該干燥系統(tǒng)并有干糧不斷從該系統(tǒng)排出外，在系統(tǒng)內部有一定量的混合糧進行循環(huán)干燥。 干、濕糧混合干燥是屬于較低溫度的干燥，雖然進機的熱風溫度較高（100～200攝氏度），但其干燥時間較短（幾分鐘至十幾分鐘），因此糧食受熱溫度較低保持在35攝氏度左右，使糧食品質不受熱損傷。干、濕糧混合干燥又是江水幅度大河高效、節(jié)能的干燥方法，當原糧（濕糧）水分大（高達30%以上）要求江水幅度高（16%以上）時，該干燥法可借助調節(jié)干、濕糧混合比的辦法（使混合糧的平均水分保持不變）仍能一次降到安全水分（14%）.因此，這種干燥法特別適于高水分的玉米的干燥和較難降水的水稻干燥。 2、 本課題設計主要參數(shù) 順流式干濕糧混合谷物干燥機，干燥能力15t/h谷物，降水5%，在環(huán)境溫度為28攝氏度、相對濕度為60%條件下干燥，要求通風干燥后能使?jié)窆任锖?9%降到14%（濕基）?？紤]干燥成本及谷物干燥后所受污染問題采用比較傳統(tǒng)的燃煤熱風爐進行干燥。 研究方法 1.查閱相關資料，記錄相關數(shù)據(jù) 2.了解國內谷物干燥機的發(fā)展狀況 3.整理數(shù)據(jù)并選定設計方向 4.計算數(shù)據(jù)并用制圖軟件制出整體結構圖  畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 7